TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024. Protonnyaláb okozta fizikai és kémiai változások vizsgálata polimerekben és alkalmazásaik a protonnyalábos mikromegmunkálásban.

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
E. Szilágyi1, E. Kótai1, D. Rata2, G. Vankó1
Advertisements

Diákversenyek 15 éve, a kezdetektől napjainkig Diák Menedzsment Bajnokság, 15. születésnap.
„A Miskolci Egyetemen működő tudományos képzési műhelyek összehangolt minőségi fejlesztése” című TÁMOP-4.2.2/B-10/ számú projekt Nyitó rendezvény.
LEO 1540 XB Nanomegmunkáló Rendszer
2010. augusztus 16.Hungarian Teacher Program, CERN1 Gyorsítók Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen Supported by OTKA MB
Negatív hidrogénionok keletkezése 7 keV-es OH + + Ar és OH + + aceton ütközésekben: Egy általános mechanizmus hidrogént tartalmazó molekuláris rendszerekre.
Bereczky Réka Judit Hungarian Academy of Sciences
A területi vízgazdálkodási tervek készítéséhez (vizeink minősítése érdekében) végzett laboratóriumi mérésekből levonható következtetések Krímer Tibor.
„ Tiszaalpár Nagyközség szennyvízelvezetése és tisztítása a település vonzó természeti környezetének, felszíni és felszín alatti vizeinek megóvásáért”
LED fotobiológia Schanda János és Csuti Péter Pannon Egyetem
A tudományos élet színterei I. Kutatási projekt I október 18.
Töltött részecske sugárzások spektroszkópiai alkalmazásai
Publikáció vagy szabadalom?
A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KONV „A felsőoktatás.
I NNOVATÍV MEGOLDÁSOK AZ E F ILTER PROJEKTBEN Kusper Gábor 1, Kovács Emőd 1, Márien Szabolcs 2, Kusper Krisztián 2, Scheffer Imre 2, Kiss Balázs 2, Kovács.
Széchenyi István Egyetem Győr Távközlési Tanszék Wavelet-analízis, kvantum-információelmélet és strukturális entrópia Nagy Szilvia Ph.D.
Változások, újdonságok, várható fejlesztések az MTMT adatbázisban
TRANSZMISSZIÓS ELEKTRONMIKROSZKÓP (TEM)
Ma sok mindenre fény derül! (Optika)
LHC – a harmadik évezred részecskefizikája Vesztergombi György Paks Május 31.
1 A napszélben áramló pozitív töltésű részecskék energia spektruma.
Készítette: Dénes Karin (Ipolyság) és Patyi Gábor (Szabadka)
1 Mikrofluidika DIGITÁLIS és FOLYTONOS MIKROFLUIDIKA Szuperhidrofób felületek kialakítása és Áramlási folyamatok vizsgálata mikrorendszerekben (keveredés.
Készítette: VÁLI Tamás, MTA TTK MFA, H-1525 Budapest, Pf. 49.
TÁMOP /2/KMR Vezetői információs rendszer, Alumni, diplomás pályakövető rendszer és tehetséggondozás bevezetése a Budapesti Corvinus.
Szonolumineszcencia vizsgálata
Mit tudunk már az anyagok elektromos tulajdonságairól
A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg Nemzetközi és határ menti együttműködések támogatása.
Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen Supported by OTKA MB
Vékonyréteg szerkezetek mélységprofil-analízise
Kiralitás vizsgálata a 130-as magtartományban: 134 Pr és 132 La I. Kuti, J. Timár, D. Sohler et al. Kiralitás vizsgálata a 130-as magtartományban: 134.
Ionnyaláb-alkalmazások Laboratóriuma
Auger és fotoelektron spektrumok –az inelasztikus háttér modellezése Egri Sándor Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizika Tanszék ATOMKI.
Fázisnövekedés amorf Si – Cu rendszerben; SNMS, XPS, XRD valamint APT technikák kombinált alkalmazása B. PARDITKA 1,2,M. VEREZHAK 1,3, M. IBRAHIM 4 1 Aix-Marseille.
Miért fontos a komplex rehabilitáció az Európai Unió foglalkoztatáspolitikája szempontjából? Budapest, december 3.
Homlokzat szigetelés és nyílászáró csere KEOP
NIR-VIS spektrométerek. NIR-VIS spektrumok „NIR spectra ( cm -1 ) of polymers, monomers, plasticizers, lubricants, antidegradantes (antioxidantes,
Rendezett cink-oxid nanorudak Készítette: Harmat Zita, Kodály Zoltán Magyar Kórusiskola – Budapest Mentorok: Erdélyi.
Rendezett ZnO nanorudak előállítása és vizsgálata Rendezett ZnO nanorudak előállítása és vizsgálata Készítette: Horváth Balázs Batthyány Lajos Gimnázium,
Fehérjerétegek leválasztása és vizsgálata Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet (MTA-MFA), Budapest Lovassy László Gimnázium, Veszprém Janosov.
Megalehetőségek a nanovilágban
TÁMOP 5.5.1/A-10/ “Jó pályán! Jó gyakorlatok továbbfejlesztése és alkalmazása a munkaerő-piaci integrációért és esélyegyenlőségért” Foglalkoztatási.
BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS DEPARTMENT OF ELECTRONICS TECHNOLOGY PRECÍZIÓS, GYÁRTÁSKÖZI OPTIKAI MÓDSZEREK ÉS RENDSZEREK ELEKTRONIKAI.
Kémia szakmódszertani kutatások a Debreceni Egyetemen Tóth Zoltán.
Nanocsövek állapotsűrűségének kísérleti vizsgálata Veres Miklós MTA SZFKI
AZ NGC 6871 NYÍLTHALMAZ FOTOMETRIAI VIZSGÁLATA
A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg. TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KONV „A felsőoktatás.
A Wlislocki Henrik Szakkollégium részvétele és tapasztalatai TÁMOP „A tudás disszeminációja.” Trendl Fanni.
Munkavállalás az Európai Unióban
Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet Cziráki Szabina, az OTDT titkára Szakkollégiumi Műhelykonferencia, Debrecen December 14. Szakkollégiumi tehetséggondozás.
Dr. Nagy Erzsébet, Gyenes Anett, Vargáné Molnár Alíz,
MTT Felsőoktatási Szekció Tisztelettel köszöntöm a Szekció előadóit, résztvevőit! szeptember 20.
Magyar villamosmérnök Számítástechnikus Informatikus
18 éves tankötelezettség A probléma és a kutatás rövid bemutatása Mártonfi György Budapest január 27.
Epres joghurtok élvezeti értékének objektív (műszeres) vizsgálata
A FONTOSABB MÓDSZEREK:
FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK előadás fizikus és vegyész hallgatóknak (2008 tavaszi félév – április 16.) Kürti Jenő ELTE Biológiai Fizika Tanszék
Próbatest és eljárás fejlesztése hűtőközegek minősítésére
a laboratórium egy chipen?
Összefoglalás.
Halgazdálkodási Tanszék XXXIX. Halászati Tudományos Tanácskozás május NAIK Halászati Kutatóintézet Szarvas EGYES GAZDASÁGILAG FONTOS HALFAJOK.
Nagyfeloldású Mikroszkópia Dr. Szabó István 9. Litográfia TÁMOP C-12/1/KONV projekt „Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő.
Az Open Access hazai és helyi vonatkozásai International Open Access Week October 21-27, 2013.
Tandetron részecskegyorsító egy új kutatási infrastruktúra
JELÖLÉSMENTES BIOSZENZORIKAI MÉRÉSEK
Pt vékonyrétegek nanomintázása
Fotonikus kristályok előállítása és vizsgálata
TERPLÁN Zénó Program 2016/2017 Dobosy Ádám tanársegéd
IRODALOMKUTATÁSI MÓDSZEREK Varga Attila Testnevelési Egyetem Sporttudományi Doktori Iskola PhD II. évfolyam Témavezető: Dr.Kokovay Ágnes
Új Nemzeti Kiválóság Program Ösztöndíjak
Előadás másolata:

TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024. Protonnyaláb okozta fizikai és kémiai változások vizsgálata polimerekben és alkalmazásaik a protonnyalábos mikromegmunkálásban Szilasi Szabolcs Témavezetők: Dr. Rajta István Dr. Kiss Árpád Zoltán MTA Atomki, Debrecen PhD védés, 2012. szeptember 25.

Bevezetés Protonnyalábos mikromegmunkálás (Proton Beam Writing, PBW) Viszonylag új (1993, Oxford), direkt írásos, háromdimenziós litográfiás eljárás Világszerte ~10 laboratórium, kiemelkedő: Szingapúri Egyetem - Center of Ion Beam Applications (CIBA) Pásztázó ionmikroszonda laboratóriumokban használják, kereskedelmi forgalomban még nem kapható PBW célberendezés Magyarországon: 2002-től, azóta is egyedüliként az Atomkiban Először TDK-sként, majd diplomamunkásként kapcsolódtam be, később mint PhD hallgató 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 2

Az anyag szerkezete lokálisan megváltozik. PBW bemutatása A proton behatol a céltárgyba.  A részecske által bejárt pálya mentén fizikai és kémiai változások történnek.  Az anyag szerkezete lokálisan megváltozik. A kialakuló változások mértéke függ az anyagi minőségtől és a besugárzás paramétereitől. 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 3

Doktori munkám során Poli(metil-metakrilát)-ban (PMMA) és poli(dimetil-sziloxán)-ban (PDMS) protonokkal történő besugárzás hatására kialakuló fizikai és kémiai változások vizsgálatával foglalkoztam. Fontos volt számomra a gyakorlati alkalmazási lehetőségek keresése, bemutatása. PMMA Törésmutató-változás mélységfüggésének vizsgálata Kémiai változások mélységfüggésének vizsgálata PDMS A törésmutató-változás mélységfüggésének vizsgálata Kémiai változások vizsgálata Mintafelszín topográfiájának változásai Eredmények alkalmazása, optikai elemek létrehozása Optikai hullámvezető kialakítása, fényvezetés igazolása Optikai rácsok és Fresnel-féle zónalemezek létrehozása Domború mikrolencse kialakítása 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 4

Atomki VdG-5 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 5

PMMA – kémiai változások mélységfüggésének vizsgálata Mivel egy ion lassulása közben változó mennyiségű energiát ad át a közegnek, ezért feltehetőleg a pályája mentén felszakadó kötések száma sem állandó. FTIR Transzmissziós 6.25×1013 proton/cm2, 2 MeV, ~83 m Reflexiós (ATR) 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 6

PMMA – kémiai változások mélységfüggésének vizsgálata Raman Pontmérés Vonal pásztázás 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 7

PMMA – kémiai változások mélységfüggésének vizsgálata Mélységi kémiai vizsgálatok FTIR Raman ATR Transzmissziós Pontmérés Vonal pásztázás S.Z. Szilasi, R. Huszank, D. Szikra, T. Váczi, I. Rajta, I. Nagy, Chemical changes in PMMA as a function of depth due to proton beam irradiation, Materials Chemistry and Physics 130 (2011) 702– 707. 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 8

PDMS - törésmutató változás mélységi profiljának vizsgálata Al abszorbensek, 1,265 – 2,000 MeV proton, 1,25×1015 proton/cm2 (2000 nC/mm2) hullámvezetők létrehozása ~2 m2 m, 9.38  1014 cm-2 (1500 nC/mm2 ) Demonstráció, alkalmazás S. Z. Szilasi, J. Budai, Z. Pápa, R. Huszank, Z. Tóth, I. Rajta, Refractive index depth profile and its relaxation in polydimethylsiloxane (PDMS) due to proton irradiation, Materials Chemistry and Physics (2011) 370 - 374 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 9

PDMS – topográfia, fázisváltozás vizsgálata Kompaktálódás Topográfia és fázisváltozás kapcsolata Különböző vonalszélesség/periódus arányú vonalak Keresztmetszet Keresztmetszet y=a-bcx aszimptotikus függvény elérhető legnagyobb besüllyedés meghatározása S.Z. Szilasi, J. Kokavecz, R. Huszank, I. Rajta, Compaction of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) due to proton beam irradiation, Applied Surface Science 257 (2011) 4612–4615 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 11

PDMS – domború mikrolencsék létrehozása kompaktálódással AFM képek 15, 30, 60, 100, 200 m belső átmérőjű körgyűrűk besugárzása 1500 nC/mm2 = 9,38×1014 proton/cm2 Lencseméretek Lencse profil Fókusztávolságok S.Z. Szilasi, N. Hegman, A. Csik, I. Rajta, Creation of convex microlenses in PDMS with focused MeV ion beam, Microelectronic Engineering 88 (2011) 2885–2888 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 12

Összefoglalás PMMA és PDMS polimerek optikai tulajdonságainak megváltozását vizsgáltam különböző hullámhosszakon a 2 MeV-es protonok behatolási mélységének függvényében. Kimutattam, hogy a besugárzás hatására kialakult törésmutató változás szorosan összefügg a protonok energiaveszteségével. Az eredményeim demonstrációjaként optikai eszközöket hoztam létre proton mikronyalábbal PDMS-ben. PMMA és PDMS polimerekben protonokkal történő besugárzás hatására kialakuló kémiai változásokat vizsgáltam a protonok behatolási mélységének függvényében. Kimutattam, hogy a besugárzás hatására kialakult kémiai változás szorosan összefügg a protonok energiaveszteségével. PMMA esetében meghatároztam a bekövetkező kompaktálódás mértékét a mélység függvényében Vizsgáltam PDMS felszínének topográfiai változásait 2 MeV energiájú proton mikronyaláb hatására. Megmutattam, hogy a PDMS felszínének topográfiája hogyan függ a besugárzás bizonyos paramétereitől. Az eredményeim alapján mikrooptikai eszközöket készítettem és vizsgáltam. 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 13

A disszertációhoz tartozó közlemények 1. I. Rajta, S.Z. Szilasi, J. Budai, Z. Tóth, P. Petrik, E. Baradács, Refractive index depth profile in PMMA due to proton irradiation, Nucl. Instr.Meth. in Phys. Res. B 260 (2007) 400–404, IF: 0,997. F.len hivatkozások száma: 7. 2. S. Z. Szilasi, J. Budai, Z. Pápa, R. Huszank, Z. Tóth, I. Rajta, Refractive index depth profile and its relaxation in polydimethylsiloxane (PDMS) due to proton irradiation, Mat. Chem. Phys. (2011) 370-374, IF: 2,353. 3. R. Huszank, S.Z. Szilasi, I. Rajta, A. Csik, Fabrication of optical devices in poly(dimethyl-siloxane) by proton microbeam, Optics Communications 283 (2010) 176–180, IF:1,517. F.len hivatkozások száma: 1 4. S.Z. Szilasi, R. Huszank, D. Szikra, T. Váczi, I. Rajta, I. Nagy, Chemical changes in PMMA as a function of depth due to proton beam irradiation, Mat. Chem. Phy. 130 (2011) 702– 707., IF: 2,353. F.len hivatkozások száma: 1. 5. S.Z. Szilasi, J. Kokavecz, R. Huszank, I. Rajta, Compaction of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) due to proton beam irradiation, Appl. Surf. Sci. 257 (2011) 4612–4615, IF:1,793. 6. S.Z. Szilasi, N. Hegman, A. Csik, I. Rajta, Creation of convex microlenses in PDMS with focused MeV ion beam, Microel. Eng. 88 (2011) 2885–2888, IF:1,569. (7. R. Huszank, S.Z. Szilasi, D. Szikra, Deposited energy dependent chemical processes in poly(dimethylsiloxane) induced by 2.0 MeV H+ irradiation, Beküldés alatt) 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 14

Egyéb közlemények 8. Szilasi S.Z., Baradács E., Daruka I., Raics P., Cserháti Cs., Dobos E., Rajta I.: PMMA melting under proton beam exposure. Nucl. Instr.Meth. B 231 (2005) 419 9. Szilasi S.Z., Huszank R., Csik A., Cserháti C., Rajta I.: PDMS patterning by proton beam, Nucl. Instr.Meth. B 267 (2009) 2296 10. Rajta I., Szilasi S.Z., Fürjes P., Fekete Z., Dücső Cs., Si Micro-turbine by Proton Beam Writing and Porous Silicon Micromachining, Nucl. Instr.Meth. B 267 (2009) 2292 11. Huszank R., Szilasi S.Z., Vad K., Rajta I., Fabrication of a microreactor by proton beam writing technique, Nucl. Instr.Meth. in Phys. Res. B 267 (2009) 2299 12. Rajta I., Gál G. A. B., Szilasi S.Z., Juhász Z.,Biri S., Mátéfi-Tempfli M., Mátéfi-Tempfli S., Nanochannel alignment analysis by scanning transmission ion microscopy, Nanotechnology 21 (2010) 295704 13. Huszank R., Szikra D., Simon A., Szilasi S.Z., I. P. Nagy, 4He+ Ion Beam Irradiation Induced Modification of Poly(dimethylsiloxane). Characterization by Infrared Spectroscopy and Ion Beam Analytical Techniques, Langmuir 27 (2011) 3842 – 3848 14. Gál G.A.B., Rajta I., Szilasi S.Z., Juhász Z., Biri S., Cserháti C., Csik A., Sulik B., Scanning transmission ion microscopy of polycarbonate nanocapillaries, Nucl. Instr.Meth. B (2011) 2322-2325 15. Juhász Z., Kovács S.T.S., Herczku P., Rácz R., Biri S., Rajta I., Gál G.A.B., Szilasi S.Z., Pálinkás J., Sulik B., Guided transmission of 3 keV Ar7+ ions through dense polycarbonate nanocapillary arrays: Blocking effect and time dependence of the transmitted neutrals, Nucl. Instr.Meth. B 279 (2012) 177–181

Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozom mindenkinek, aki segített, közreműködött, bármilyen módon hozzájárult e dolgozat vagy a benne foglalt eredmények megszületéséhez! Külön megköszönöm témavezetőmnek, Dr. Rajta Istvánnak, hogy lehetővé tette a kutatási programom megvalósítását, és hogy a kezdetektől fogva segítette, támogatta munkámat! Köszönetet mondok Dr. Kiss Árpád Zoltán professor emeritusnak, kezdeti témavezetőmnek a sok hasznos tanácsért, megjegyzésért, és hogy szorgalmazta a dolgozatom megírását. Köszönöm a kutatásaim során született cikkek társszerzőinek az elvégzett munkájukat, tanácsaikat, segítségüket. Nagyszerű szakembereket ismerhettem meg személyükben, igazi élmény volt velük együtt dolgozni! Nem utolsó sorban hálával tartozom családomnak, mert mindvégig támogattak és biztosították a munkámhoz szükséges nyugodt hátteret, ami nélkül ez a dolgozat bizonyára meg sem születhetett volna. A publikáció/prezentáció/poszter elkészítését a TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0024 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. 2012. Szeptember 25. Szilasi Sz. – Ph.D. védés 16